CN107112215B - 半导体晶圆的支撑方法及其支撑装置 - Google Patents

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Abstract

半导体晶圆的支撑方法，对于通过利用加热灯的快速升降温热处理装置来热处理的半导体晶圆，利用固定在底盘的至少3条支撑销在底盘的上方在晶圆的下表面水平地进行支撑。在该支撑方法中，支撑销整体地形成有：具有与半导体晶圆的下表面接触的接触部的前端部、固定在底盘的基部、以及从前端部到基部为止的筒状部，前端部形成为尖端比筒状部细，以筒状部及基部不与从接触部向底盘侧垂下的垂直线接触的方式倾斜地配置支撑销。

Description

半导体晶圆的支撑方法及其支撑装置
技术领域
本发明关于对使用利用加热灯的快速升降温热处理装置来热处理的半导体晶圆水平地进行支撑的半导体晶圆的支撑方法及其支撑装置。
此外，本申请主张基于2014年11月12日在日本申请的特愿2014－229393的优先权，在本申请引用特愿2014－229393的全部内容。
背景技术
在近年中的电子/通信设备的发展上，成为其中心的半导体集成电路（LSI）的技术的进步比较大地做出了贡献。一般，在LSI等的半导体器件的制造上使用半导体晶圆，该半导体晶圆对将利用柴式提拉（CZ：Czochralski）法提拉的半导体单晶块（ingot）切片而得到的晶圆，实施研磨、倒角加工等而形成。
在这样的、使用半导体晶圆的器件制造工序、或者半导体晶圆自身的加工工序中，例如，在晶圆表层，为了形成无缺陷层和/或为了形成氧析出物并加以控制，实施热处理。作为该热处理法，已知使用RTA（快速加热退火：Rapid Thermal Annealing）装置的利用红外线的加热灯的快速升降温热处理法。在该热处理法中，能够快速上升到既定温度，且从其温度快速冷却，所以由此能够以极短时间对半导体晶圆进行热处理。
在器件工序中要求以1000℃以上的高温对半导体晶圆进行热处理，对此来自现有的半导体晶圆的热处理工序中的问题点是：在以1000℃以上的高温实施热处理的情况下，会在晶圆表面产生称为滑移（slip）位错的缺陷。若发生这样的滑移位错，则不仅降低晶圆的机械强度，还对器件特性带来不良影响。
滑移位错是在用支撑销支撑半导体晶圆进行热处理时，因为半导体晶圆的与支撑销接触的部分的局部的温度降低而发生。该晶圆的局部的温度降低的原因在于被加热的晶圆的热向支撑销逃逸这一向支撑销的传热现象、和支撑销遮蔽朝向晶圆下表面的支撑销接触部的红外线灯的光这一支撑销导致的遮光现象，有热处理温度越高越容易发生的倾向。
到现在为止，在专利文献1中公开了抑制热处理时的滑移位错导致的缺陷的发生的半导体晶圆的支撑方法及支撑装置。在该半导体晶圆的支撑方法及支撑装置中，如图7所示，利用多个支撑销21在下表面WB水平地支撑被热处理的半导体晶圆W时，作为支撑销21使用具有平面形状的上表面21a的部件，并且设为使支撑销21的上表面21a对于半导体晶圆W的下表面WB倾斜的状态，在支撑销21的上表面21a与支撑销21的侧面21c所成的角部21d上承载而支撑半导体晶圆W。具体而言，销前端部21u的上表面21a形成为对于销轴21b正交的平面形状，在底盘（base tray）20的上表面20a，固接有将销21以对于垂直方向为倾斜角度α而倾倒的状态保持的销支架（pin holder）12。在销支架12形成有保持孔12a，以将销21以对于垂直方向为倾斜角度α而倾倒的状态保持。
依据上述专利文献1的支撑方法，支撑销21变得用其上表面21a和侧面21c所成的角部21d（线状的边缘的最上部）与半导体晶圆W的下表面WB接触，因此能够减小支撑销21与半导体晶圆下表面WB的接触面积，由此，能够减少从半导体晶圆W的下表面WB向支撑销21逃逸的热量，减少半导体晶圆W的面内的温度差而能够抑制因热应力而产生的滑移位错导致的缺陷的发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－29225号公报（权利要求1、段落[0014]、[0059]～[0064]、图9）。
发明内容
发明要解决的课题
然而，在图7所示的专利文献1的支撑方法中，减小支撑销21与半导体晶圆下表面WB的接触面积，能够减少从半导体晶圆W的下表面WB向支撑销21逃逸的传热量，可是因为支撑销21的筒状部21e位于从与半导体晶圆W的下表面WB接触的支撑销21的前端部21u的角部21d垂下的垂直线X上，所以朝向半导体晶圆下表面WB的角部21d的红外线灯的光被支撑销21的筒状部21e遮蔽。因此，在专利文献1的支撑方法中，产生支撑销21导致的对角部21d的遮光现象，依然会引起热处理半导体晶圆时的晶圆的局部的温度降低，在将热处理温度提高到1300℃时不能可靠地防止滑移位错的发生。
本发明的目的在于提供半导体晶圆的支撑方法及其支撑装置，该支撑方法及其支撑装置在对半导体晶圆进行热处理时，减少从被加热的晶圆向支撑销的传热，且消除朝向晶圆下表面的支撑销接触部的红外线灯因为支撑销的遮光，即便1300℃的高温的热处理也可靠地防止滑移位错的发生。
用于解决课题的方案
本发明的第1观点，如图1及图2所示，关于半导体晶圆的支撑方法，对于通过利用加热灯的快速升降温热处理装置来热处理的半导体晶圆W，利用固定在底盘52的至少3条支撑销51来在底盘52的上方在晶圆W的下表面WB水平地进行支撑，其特征在于，支撑销51整体地形成有：具有与半导体晶圆W的下表面WB接触的接触部Y的前端部51a、固定在底盘52的基部51b、以及从前端部51a到基部51b为止的筒状部51c，前端部51a形成为尖端比筒状部51c细，以筒状部51c及基部51b不与从接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式倾斜地配置支撑销51。
本发明的第2观点是基于第1观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，如图2所示，在底盘52的上表面52a形成有凹部52b，基部51b***凹部52b而固定于底盘52。
本发明的第3观点是基于第2观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，如图2所示，基部51b***凹部52b并利用焊接直接固定在底盘52。
本发明的第4观点是基于第1观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，如图3及图4所示，在底盘52的上表面52a固接有保持基部51b或基部51b和筒状部51c的销支架54，且销支架54以不与从接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式配置。
本发明的第5观点是基于第1观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，如图5所示，在底盘52形成有使基部51b或基部51b和筒状部51c能够贯通的贯通孔52c，在底盘52的下表面52d固接有保持贯通贯通孔52c的基部51b或基部51b和筒状部51c的销支架55，且销支架55以不与从接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式配置。
本发明的第6观点是基于第1至第5观点的任一种观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，支撑销51的材质为石英或SiC，底盘52的材质为石英。
本发明的第7观点是基于第1至第6观点的任一种观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，如图1所示，支撑销51以前端部51a比基部51b更靠底盘52的外侧的方式倾斜地配置。
本发明的第8观点是基于第1至第6观点的任一种观点的发明，关于半导体晶圆的支撑方法，如图6所示，支撑销51以前端部51a比基部51b更靠底盘52的内侧的方式倾斜地配置。
本发明的第9观点，如图1及图2所示，在水平地支撑通过利用加热灯的快速升降温热处理装置进行热处理的半导体晶圆W的支撑装置50，其特征在于，具有至少3条支撑销51和用于固定支撑销51的底盘52，支撑销51整体地形成有：具有与半导体晶圆W的下表面WB接触的接触部Y的前端部51a、固定在底盘52的基部51b、以及从前端部51a到基部51b为止的筒状部51c，前端部51a形成为尖端比筒状部51c细，以筒状部51c及基部51b不与从接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式倾斜地配置支撑销51。
本发明的第10观点是基于第9观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，如图2所示，在底盘52的上表面52a形成有凹部52b，基部51b***凹部52b而固定于底盘52。
本发明的第11观点是基于第10观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，如图2所示，基部51b***凹部52b并利用焊接直接固定在底盘52。
本发明的第12观点是基于第9观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，如图3及图4所示，在底盘52的上表面52a固接有保持基部51b或基部51b和筒状部51c的销支架54，且销支架54以不与从接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式配置。
本发明的第13观点是基于第9观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，如图5所示，在底盘52形成有使基部51b或基部51b和筒状部51c能够贯通的贯通孔52c，在底盘52的下表面52d固接有保持贯通贯通孔52c的基部51b或基部51b和筒状部51c的销支架55，且销支架55以不与从接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式配置。
本发明的第14观点是基于第9至第13观点的任一种观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，支撑销51的材质为石英或SiC，底盘52的材质为石英。
本发明的第15观点是基于第9至第14观点的任一种观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，如图1所示，支撑销51以前端部51a比基部51b更靠底盘52的外侧的方式倾斜地配置。
本发明的第16观点是基于第9至第14观点的任一种观点的发明，关于半导体晶圆的支撑装置，如图6所示，支撑销51以前端部51a比基部51b更靠底盘52的内侧的方式倾斜地配置。
发明效果
依据本发明的第1观点的半导体晶圆的支撑方法及第9观点的支撑装置，由于前端部形成为尖端比筒状部细，以筒状部及基部不与从支撑销接触部向底盘侧垂下的垂直线接触的方式倾斜地配置支撑销，所以即便在1300℃的高温对半导体晶圆进行热处理时，也减少从被加热的晶圆向支撑销的传热，并且在支撑销接触部的下方变得没有遮蔽红外线灯的光的部分。具体而言，使支撑销倾斜，从而由于红外线灯的光直接照射在支撑销的前端部，所以前端部的温度上升进一步提高。另外晶圆下表面中因该光产生的前端部的阴影的面积变得最小。由此，支撑销接触部中晶圆的温度降低变得极低，能够可靠地防止滑移位错的发生。
依据本发明的第2观点的半导体晶圆的支撑方法及第10观点的支撑装置，仅将支撑销的基部***在底盘的上表面形成的凹部而固定在底盘，因此能够将支撑销简便地固定在底盘，并且能够将支撑销稳定地固定在底盘。
依据本发明的第3观点的半导体晶圆的支撑方法及第11观点的支撑装置，通过将支撑销的基部***凹部并加以焊接，能够更加稳定地将支撑销固定于底盘。
依据本发明的第4观点的半导体晶圆的支撑方法及第12观点的支撑装置，销支架以不与从支撑销接触部向底盘侧垂下的垂直线接触的方式配置并固接在底盘的上表面，利用该销支架保持支撑销的基部或基部和筒状部，因此能够将支撑销更进一步稳定地固定在底盘，并且朝向晶圆下表面的支撑销接触部的红外线灯的光不会被销支架遮光。
依据本发明的第5观点的半导体晶圆的支撑方法及第13观点的支撑装置，销支架以不与从支撑销接触部向底盘侧垂下的垂直线接触的方式配置并固接在底盘的下表面，使支撑销的基部或基部和筒状部贯通底盘的贯通孔而利用该销支架加以保持，因此能够将支撑销更进一步稳定地固定在底盘。另外与在底盘的上表面固接销支架的第4观点的支撑方法比较，朝向晶圆下表面的红外线灯的光不会被销支架遮光，能够进一步减小起因于销支架而产生的红外线灯光的晶圆下表面中的阴影的影响。
依据本发明的第6观点的半导体晶圆的支撑方法及第14观点的支撑装置，将支撑销的材质设为石英，从而导热系数变低，能够抑制从晶圆下表面向支撑销的热流。另外将底盘的材质设为石英，从而不会遮挡灯光而能够抑制支撑部的温度降低。进一步将支撑销的材质设为SiC，从而成为在高温下形状稳定且具有强度的支撑销，前端部51a的形状稳定，在设为锐角的形状的情况下也能防止其破损。
依据本发明的第7观点的半导体晶圆的支撑方法及第15观点的支撑装置，如果将支撑销以其前端部比基部更靠底盘的外侧的方式倾斜地配置，则为了弥补半导体晶圆的外周温度的降低而提高外周侧的红外线灯的输出时使销的对来自外周倾斜方向的灯光的遮蔽最小，从而能够使晶圆面内的温度分布均匀。
依据本发明的第8观点的半导体晶圆的支撑方法及第16观点的支撑装置，如果将支撑销以其前端部比基部更靠底盘的内侧的方式倾斜地配置，则因为随着底盘的旋转而产生的离心力，支撑销变得难以从底盘拔出。
附图说明
[图1]是依据本发明的第1实施方式的半导体晶圆的支撑装置的俯视图和其支撑装置的正视图。
[图2]是依据本发明的第1实施方式的支撑半导体晶圆的状态的支撑装置的主要部分截面图。
[图3]是依据本发明的第2实施方式的支撑半导体晶圆的状态的支撑装置的主要部分截面图。
[图4]是依据本发明的第3实施方式的支撑半导体晶圆的状态的支撑装置的主要部分截面图。
[图5]是依据本发明的第4实施方式的支撑半导体晶圆的状态的支撑装置的主要部分截面图。
[图6]是本发明的其他支撑装置的俯视图和其支撑装置的正视图。
[图7]是现有例的支撑半导体晶圆的状态的支撑装置的主要部分侧面图。
具体实施方式
接着，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
＜第1实施方式＞
如图1及图2所示，成为本实施方式的支撑对象的、以硅晶圆为代表的半导体晶圆（以下，仅称为晶圆）W，被设置在RTA装置（快速升降温热处理装置）内的半导体晶圆的支撑装置50水平地支撑，利用红外线的灯（未图示）被热处理。RTA装置具有由石英构成的腔室（未图示）。关于红外线灯，具备多个红外线灯，从上下围绕腔室并且使红外线的照射方向朝向腔室地配置。另外，红外线灯的功率能够各自进行控制。
该实施方式中，支撑装置50具有3条支撑销51和用于固定该支撑销51的由石英构成的圆板状的底盘52。底盘52构成为在RTA装置的腔室内能够以旋转轴53（图1）为中心以水平状态进行旋转。3条支撑销51分别整体地形成有具有与晶圆W的下表面WB接触的接触部Y的前端部51a、固定在底盘52的基部51b、和从前端部51a到基部51b为止的筒状部51c。
支撑销51的材质优选石英或SiC。通过将支撑销51设为如石英那样的导热系数低的材质，能够抑制从晶圆下表面向支撑销的热流。另外通过将支撑销51设为如SiC那样的在高温下形状稳定且具有强度的材质，前端部51a的形状稳定，在设为锐角的形状的情况下也能防止其破损。底盘52的材质优选不遮挡灯光的透明石英。
关于支撑销51，例如对圆柱状的棒体的上端进行削出的如铅笔的前端那样处理而作出圆锥状的前端部51a。其筒状部51c及基部51b优选为圆柱状。即，前端部51a形成为尖端比筒状部51c细的圆锥状。前端部51a的接触部Y呈点状或球面状。另外在该实施方式中，不仅筒状部51c及基部51b而且包括前端部51a在内全部以不与从接触部Y向底盘侧垂下的垂直线X接触的方式、即以在接触部Y的下方不存在支撑销51的前端部、筒状部及基部的方式，支撑销51被倾斜地配置。此外，虽然未图示但前端部51a也能形成为截圆锥状。在前端部51a为截圆锥状的情况下接触部Y与图7所示的角部21d同样成为线状的边缘，在该情况下，变得只有除前端部之外的筒状部及基部不与从接触部Y向底盘侧垂下的垂直线X接触。
如图2所示，在底盘52的上表面52a形成三个凹部52b，支撑销51的基部51b被***该凹部52b而被固定在底盘52。凹部52b的内径比支撑销51的基部51b的外径稍大，将向凹部52b***基部51b的支撑销51无宽松地进行固定。三个凹部52形成为在固定基部51b时支撑销51成为对于自晶圆背面WB的垂直线X其销轴51d为倾斜角度α而倾倒的状态。该倾斜角度α在3条支撑销51中被统一。
若设该支撑销51的圆锥状的前端部51a所成角度为β，则在该实施方式中，以下的关系式（1）成立。
β/2＜α＜（90－β/2）　（1）
倾斜角度α优选处于5度以上70度以下的范围。在小于下限值时因支撑销前端部导致的灯光遮蔽晶圆支撑部温度降低，变得难以得到滑移减少效果，若超过上限值则支撑销的长度变长，变得容易发生销的折损。另外前端部51a所成的角度β优选处于5度以上40度以下的范围。在小于下限值时变得在销前端部容易发生折损，若超过上限值则因支撑销前端部导致的灯光遮蔽晶圆支撑部温度降低，变得难以得到滑移减少效果。
进一步关于三个凹部52b，在从上表面观察底盘52时以120度间隔配置。由此，为了支撑圆形的晶圆W，3条支撑销51也在俯视观察下以120度间隔配置。即，晶圆W在腔室内，以从腔室的内壁面分离的状态，如图1所示，成为从其下表面WB侧由3点支撑。
在该实施方式的支撑方法中，仅将支撑销51的基部51b***形成在底盘52的上表面52a的凹部52b而固定在底盘52，因此能简便地将支撑销51固定在底盘52，并且能够将支撑销51稳定地固定在底盘52。晶圆W利用固定在底盘52的3条支撑销51水平地被3点支撑。另外倾斜支撑销51，从而使红外线灯的光直接照射在支撑销51的前端部51a，因此前端部51a的温度上升进一步提高，并且晶圆下表面WB中因该光产生的前端部51a的阴影的面积变得最小。具体而言，支撑销51变得以点状的接触部Y与晶圆背面WB接触，因此能够使支撑销51与晶圆W的接触面积极小。由此，能够减少从晶圆背面WB向支撑销51逃逸的热量。另外在支撑销接触部Y的下方不存在支撑销51的前端部51a、筒状部51c、基部51b，因此通过底盘52的红外线灯的光不会被前端部51a、筒状部51c、基部51b遮断而到达支撑销接触部Y。由于消除了这样的从接触部Y向支撑销的传热现象和接触部Y中支撑销51导致的遮光现象，所以晶圆面内的温度差比专利文献1还减少，能够可靠地抑制因热应力产生的滑移缺陷的发生。
＜第2实施方式＞
在图3示出本发明的第2实施方式。在图3中，对于与图2相同的构成部件标注相同的参照标号，省略其说明。在图3所示的支撑装置50中，在底盘52的上表面52a焊接三个销支架54，在俯视观察下以120度间隔固接。在该销支架54形成有相当于在第1实施方式中描述的凹部52b的凹部54a。该凹部54a的内径与凹部52b同样，比支撑销51的基部51b及筒状部51c的各外径稍大，将向凹部54a***基部51b及筒状部51c的支撑销51无宽松地固定。三个凹部54a形成为在固定基部51b及筒状部51c时支撑销51成为对于自晶圆背面WB的垂直线X其销轴51d为倾斜角度α而倾倒的状态。此外虽然未图示，但是也可以为减小销支架54的高度而在凹部54a仅***支撑销51的基部51b的销支架。第2实施方式的其他构成与第1实施方式相同。
在第2实施方式的支撑方法中，将销支架54以不与从支撑销接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式配置并固接在底盘52的上表面52a，利用该销支架54保持支撑销51的基部51b和筒状部51c或基部51b，因此能够将支撑销51更进一步稳定地固定在底盘52，并且朝向晶圆下表面WB的支撑销接触部Y的红外线灯的光不会被销支架54遮光。由于消除了这样的从接触部Y向支撑销的传热现象和接触部Y中支撑销51导致的遮光现象，所以晶圆面内的温度差比专利文献1还减少，能够可靠地抑制因热应力产生的滑移缺陷的发生。
＜第3实施方式＞
在图4示出本发明的第3实施方式。在图4中，对于与图3相同的构成部件标注相同的参照标号，省略其说明。图4所示的支撑装置50的特征构成为：使支撑销51的圆锥状的前端部51a比第1及第2实施方式的前端部细，使其所成的角度β比第1及第2实施方式的前端部所成的角度小。第3实施方式的其他构成与第2实施方式相同。
在第3实施方式的支撑方法中，使支撑销51的前端部51a比第2实施方式的前端部细，因此能够更进一步消除从上述的接触部Y向支撑销的传热现象和接触部Y中支撑销51导致的遮光现象。
＜第4实施方式＞
在图5示出本发明的第4实施方式。在图5中，对于与图3相同的构成部件标注相同的参照标号，省略其说明。图5所示的支撑装置50的特征构成为：在底盘52形成使支撑销51的基部51b及筒状部51c能够贯通的贯通孔52c，利用焊接在底盘52的下表面52d固接有保持贯通贯通孔52c的基部51b及筒状部51c的销支架55，该销支架55被配置成不与从支撑销接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触。此外虽然未图示，但也可以为使销支架55的高度减小而在凹部55a仅***支撑销51的基部51b的销支架。第4实施方式的其他构成与第3实施方式相同。
在第4实施方式的支撑方法中，将销支架55以不与从支撑销接触部Y向底盘52侧垂下的垂直线X接触的方式配置并固接在底盘52的下表面52d，使支撑销51的基部51b和筒状部51c或基部51b贯通底盘52的贯通孔52c而利用该销支架55加以保持，因此能够将支撑销51更进一步稳定地固定在底盘52。另外与在底盘52的上表面52a固接销支架54的第3实施方式的支撑方法比较，朝向晶圆下表面WB的红外线灯的光不会被销支架54遮光，起因于销支架54而产生的红外线灯光的晶圆下表面WB中的阴影的影响变得更小。由此，与第3实施方式的支撑方法相比，还能够更加降低支撑销接触部中的晶圆的温度降低。
此外，第1实施方式中，如图1所示，示出了以支撑销51的前端部51a比基部51b更靠底盘52的外侧的方式倾斜地配置支撑销51的例子，但是本发明也可以如图6所示，以支撑销51的前端部51a比基部51b更靠底盘52的内侧的方式倾斜地配置支撑销51。如果如图1所示以使前端部51a成为底盘52的外侧的方式配置支撑销51，则为了弥补半导体晶圆的外周温度的降低而提高外周侧的红外线灯的输出时使销的对来自外周倾斜方向的灯光的遮蔽最小，从而能够使晶圆面内的温度分布均匀。另外如果如图6所示，以使前端部51a成为底盘52的内侧的方式配置支撑销51，则因为伴随底盘52的旋转而产生的离心力，支撑销51变得难以从底盘52的凹部52b拔出。
实施例
接着说明本发明的实施例和比较例。
＜实施例1＞
使用具有图3所示的支撑装置的RTA装置，对直径300mm、厚度775μm的3块硅晶圆进行热处理。支撑销51具有圆锥状的前端部51a和圆柱形状的筒状部51c和基部51b，使用支撑销整体的长度形成为19.5mm、前端部51a的长度形成为9mm、筒状部51c和基部51b的直径形成为1.5mm的部件。支撑销51的材质设为石英。支撑销51的倾斜角度α为30度，支撑销51的前端部51a所成的角度β设为9度。销支架54使用高度5mm的部件。
＜实施例2＞
使用具有图4所示的支撑装置的RTA装置，对从与实施例1相同的硅单晶块切出的直径300mm、厚度775μm的3块硅晶圆进行热处理。支撑销51具有圆锥状的前端部51a、圆柱形状的筒状部51c和基部51b，使用支撑销整体的长度形成为24mm、前端部51a的长度形成为5mm、筒状部51c和基部51b的直径形成为1mm的部件。支撑销51的材质设为SiC。支撑销51的倾斜角度α为45度，支撑销51的前端部51a所成的角度β设为6度。销支架54使用高度4mm的部件。
＜比较例1＞
使用具有图7所示的支撑装置的RTA装置，对从与实施例1相同的硅单晶块切出的直径300mm、厚度775μm的3块硅晶圆进行热处理。支撑销21具有圆锥状的前端部21c和圆柱形状的主体部（相当于筒状部和基部）21e，使用支撑销整体的长度形成为17mm、前端部21c的长度形成为6.5mm、主体部21e的直径形成为1.5mm的部件。支撑销21的材质为石英。支撑销21的倾斜角度α为3度，支撑销21的前端部21c所成的角度β为9度。销支架12使用高度8mm的部件。
＜比较实验＞
使用具有实施例1、实施例2及比较例1的支撑装置的RTA装置，其最高的热处理温度各自设定为1200℃、1250℃、1300℃，以升温速度50℃/秒、处理时间10秒、降温速度50℃/秒，分别对3块硅晶圆进行热处理。对于热处理后的硅晶圆，用激光散射方式的异物检查装置（KLA－Tencor社制SP1）测定从晶圆背面伸展到晶圆表面的滑移。将其结果示于表1。
[表1]
Figure 451489DEST_PATH_IMAGE001
＜评价＞
由表1可知，在具有比较例1的支撑装置的RTA装置中，最高热处理温度在1200℃没有发生滑移位错，但是在1250℃、1300℃发生了滑移位错。相对于此，在具有实施例1及2的支撑装置的RTA装置中，最高热处理温度不用说在1200℃，即便在1250℃、1300℃也没有发生滑移位错。由以上的结果，判断出依据本发明的支撑方法及支撑装置，即便在1300℃的高温的热处理中也能可靠地防止滑移位错的发生。
产业上的可利用性
本发明能够广泛地利用于半导体晶圆以及半导体器件的制造。
标号说明
W　半导体晶圆；X　垂直线；Y　支撑销接触部；50　半导体晶圆的支撑装置；51支撑销；51a　支撑销的前端部；51b　支撑销的基部；51c　支撑销的筒状部；51d　支撑销的销轴；52　底盘；52a　底盘的上表面；52b　底盘的凹部；52c　底盘的贯通孔；52d　底盘的下表面；53　旋转轴；54　销支架；54a　销支架的凹部；55　销支架；55a　销支架的凹部。

Claims (20)

1.一种半导体晶圆的支撑方法，对于通过利用加热灯的快速升降温热处理装置来热处理的半导体晶圆，利用固定在底盘的至少3条支撑销在所述底盘的上方在所述晶圆的下表面水平地进行支撑，其特征在于，
所述支撑销整体地形成有：具有与所述半导体晶圆的下表面接触的接触部的前端部、固定在所述底盘的基部、以及从所述前端部到所述基部为止的筒状部，
所述前端部形成为尖端比所述筒状部细，
以所述筒状部及所述基部不与从所述接触部向所述底盘侧垂下的垂直线接触的方式倾斜地配置所述支撑销。
2.如权利要求1所述的支撑方法，其中，在所述底盘的上表面形成有凹部，所述基部***所述凹部而固定于所述底盘。
3.如权利要求2所述的支撑方法，其中，所述基部***所述凹部并利用焊接直接固定在所述底盘。
4.如权利要求1所述的支撑方法，其中，在所述底盘的上表面固接有保持所述基部或所述基部和所述筒状部的销支架，且所述销支架以不与从所述接触部向所述底盘侧垂下的垂直线接触的方式配置。
5.如权利要求1所述的支撑方法，其中，在所述底盘形成有使所述基部或所述基部和所述筒状部能够贯通的贯通孔，在所述底盘的下表面固接有保持贯通所述贯通孔的所述基部或所述基部和所述筒状部的销支架，且所述销支架以不与从所述接触部向所述底盘侧垂下的垂直线接触的方式配置。
6.如权利要求1至5任一项所述的支撑方法，其中，所述支撑销的材质为石英或SiC，所述底盘的材质为石英。
7.如权利要求1至5任一项所述的支撑方法，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的外侧的方式倾斜地配置。
8.如权利要求6所述的支撑方法，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的外侧的方式倾斜地配置。
9.如权利要求1至5任一项所述的支撑方法，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的内侧的方式倾斜地配置。
10.如权利要求6所述的支撑方法，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的内侧的方式倾斜地配置。
11.一种半导体晶圆的支撑装置，水平地支撑通过利用加热灯的快速升降温热处理装置进行热处理的半导体晶圆，其特征在于，具有至少3条支撑销和用于固定所述支撑销的底盘，所述支撑销整体地形成有：具有与所述半导体晶圆的下表面接触的接触部的前端部、固定在所述底盘的基部、以及从所述前端部到所述基部为止的筒状部，所述前端部形成为尖端比所述筒状部细，以所述筒状部及所述基部不与从所述接触部向所述底盘侧垂下的垂直线接触的方式倾斜地配置所述支撑销。
12.如权利要求11所述的支撑装置，其中，在所述底盘的上表面形成有凹部，所述基部***所述凹部而固定于所述底盘。
13.如权利要求12所述的支撑装置，其中，所述基部***所述凹部并利用焊接直接固定在所述底盘。
14.如权利要求11所述的支撑装置，其中，在所述底盘的上表面固接有保持所述基部或所述基部和所述筒状部的销支架，且所述销支架以不与从所述接触部向所述底盘侧垂下的垂直线接触的方式配置。
15.如权利要求11所述的支撑装置，其中，在所述底盘形成有使所述基部或所述基部和所述筒状部能够贯通的贯通孔，在所述底盘的下表面固接有保持贯通所述贯通孔的所述基部或所述基部和所述筒状部的销支架，且所述销支架以不与从所述接触部向所述底盘侧垂下的垂直线接触的方式配置。
16.如权利要求11至15任一项所述的支撑装置，其中，所述支撑销的材质为石英或SiC，所述底盘的材质为石英。
17.如权利要求11至15任一项所述的支撑装置，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的外侧的方式倾斜地配置。
18.如权利要求16所述的支撑装置，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的外侧的方式倾斜地配置。
19.如权利要求11至15任一项所述的支撑装置，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的内侧的方式倾斜地配置。
20.如权利要求16所述的支撑装置，其中，所述支撑销以所述前端部比所述基部更靠所述底盘的内侧的方式倾斜地配置。
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